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氮氧化物是大气的主要污染物之一,选择性催化剂还原法(Selective Catalytic Reduction, SCR)被认为是最好的烟气脱硝技术,研发具有高活性的低温SCR催化剂成为近年来的研究热点。本论文以不同晶型结构的纳米ZrO2为载体,采用浸渍负载法,制备出Mn-Ce/ZrO2负载型催化剂,并对其低温脱硝性能进行了研究。首先,采用共沉淀法制备出室温稳定存在的不同晶型纳米ZrO2粉体,作为SCR催化剂的载体材料。采用X射线衍射(XRD)、激光拉曼散射(Raman)和透射电镜(TEM)等对获得的纳米ZrO2粉体的晶型结构、粒径、比表面积进行了表征,分析煅烧温度和改性剂掺杂量对纳米ZrO2晶型结构的影响,得到了不同晶型纳米ZrO2粉体的稳定化制备工艺。其次,以三种不同晶型结构的纳米ZrO2作为载体,采用浸渍法制备出Mn-Ce/ZrO2催化剂,研究其成分配比、添加助剂类别、载体晶型等条件对催化剂脱硝性能的影响。发现,Mn-Ce/ZrO2催化剂呈现脱硝效率随温度不断升高的特点,同时随着活性组分(Mn-Ce氧化物)负载量的增加,SCR活性也不断增强。其中,在60-120℃温度段,10m、10t和10c三种催化剂均表现出良好的低温SCR活性。以三种金属元素(Fe、Ag和Cu)的氧化物作为助剂,经二次负载掺杂后对催化剂的低温SCR活性影响较大,三种助剂的加入均不同程度降低了相应Mn-Ce/ZrO2催化剂的低温SCR活性。此外,研究了纳米Zr02的晶型结构对催化剂脱硝性能的影响作用,结果发现,在相同Mn-Ce负载量条件下,不同晶型纳米Zr02作为载体的Mn-Ce/ZrO2催化剂会表现出不同的低温SCR活性,总体体现为[Conv.]c.>[Conv.]t>[Conv.]m的载体晶型效应。通过XRD、BET、XPS等表征分析得出：负载型Mn-Ce/ZrO2催化剂的表面孔结构有利于催化脱硝反应的进行；对5%Mn-Ce/c-ZrO2系催化剂的XPS分析发现,5c具备最丰富的表面晶格氧,5m含有最多的表面羟基氧；5%Mn-Ce/c-ZrO2系催化剂的对应还原能力大小顺序为A(5c)>A(5t)>A(5m);NH3在5c、5t催化剂上主要是吸附在强Lewis酸性位上,在5m催化剂上部分NH3是吸附在Bronsted酸性位上,Mn-Ce复合氧化物负载于t-ZrO2和c-ZrO2时跟m-Zr02相比具有更多的表面Lewis酸性位,更多的NH3会吸附在其表面形成配位态的NH3,而m-ZrO2负载的Mn-Ce催化剂具有较多的Bronsted酸性位,NH3在其表面以NH4+形式吸附,与-N02生成中间产物NH4NO2。最后,本文还通过实验研究了该催化剂抗S02中毒性能,利用SEM、FT-IR、XPS等表征技术,研究该催化剂在含硫烟气反应前后催化剂表面的物理和化学性质的变化,得到该催化剂被SO2毒化失活的反应机理：主要是作为活性组分的MnOx被硫酸化和CeOx被硫酸化使催化剂的储氧能力下降。同时发现,5c受SO2影响相对较小,在抗硫化反应后仍能保持较好的脱硝性能,其次为5t,5m为最差,由此说明作为载体氧化锆的晶型结构对Mn-Ce/ZrO2催化剂的抗硫化性能也有明显的晶型效应。